Научниците можеби пронашле начин да се открие дали во туѓите светови има клима која е погодна за живот преку анализирање на светлината од овие светови. Оваа техника може да открие дали е можно да има вода на површината на некоја карпеста планета.
Уметнички приказ на црвено џуџе или М-ѕвезда, со три егзопланети кои орбитираат околу неа. Приближно 75 проценти од сите ѕвезди прикажани на небото се поладни и помали црвени џуџиња. Заслуги: НАСА/ Калтех
“Планетите со клима погодна за живот по дефиниција треба да имаат вода на нивните површини”, вели Ерик Волф од Универзитетот Колорадо, Боулдер. “Сепак, водата може да биде во облик на океан, мраз, снег, пареа или облак. Секоја од овие форми на вода има многу различни ефекти врз климата. Сепак, секоја форма, има специфични ефекти кои можеме да ги детектираме на овие планети и користиме за да утврдиме дали некоја планета може да има клима која ќе биде погодна за живеење “. Волф е главен автор на трудот за ова истражување објавено на 22 мај во Астрофизички весник.
Локацијата ја одредува вредноста на Земјата во вселената. Ако една планета или планетарно тело е премногу блиску до неговата ѕвезда, интензивната светлина и топлина на ѕвездата предизвикуваат исчезнување на водата на планетата, и на крајот да биде изгубена во вселената. Овој ефект, наречен “стаклена градина”, може да се види во нашиот Сончев систем на Венера, втората планета од Сонцето. Венера е речиси иста по големина како Земјата и може да има океани, но тие одамна исчезнле со оглед на тоа што близината на планетата до Сонцето предизвикала состојба на стаклена градина.Сепак, притисокот на атмосферата на површината на Венера е околу 100 пати повеќе од притисокот на Земјата, при што температурите се доволно жешки за да се стопи олово. Спротивно на тоа, ако една планета или планетарно тело е премногу далеку од неговата ѕвезда, океанот се замрзнува, како што може да се забележи во ледените месечини Европа и Енцелад.
Вода во течна состојба на некоја планета е од голема важност, бидејќи е неопходна за живот. Каде што има вода вотечна состојба, може да има и живот.
Бидејќи ние немаме способност да патуваме до планети околу други ѕвезди (егзопланети) поради нивните огромни растојанија од нас, ние сме ограничени на анализирање на светлината од егзопланетите за да бараме сигнал дека климата може да биде погодна за живеење. Со одвојување на ова светло во боите на спектарот, научниците можат да ги идентификуваат состојките на атмосферата на екзопланетите, бидејќи различните соединенија испуштаат и апсорбираат различни бранови должини (т.е. бои) на светлината. Спектарот на егзопланетата наликува на брановидна линија со врвови, каде боите се светли, и долини, каде што боите се затемнети. Инфрацрвената светлина е невидлива за човечкото око, но може да се забележи со специјални камери и инструменти на телескопи.
Истражувачите откриле дека изгледот на спектарот се менуваа за секоја климатска состојба. “Имаме различни климатски состојби – ладна, топла и ефект на стаклена градина, која е многу топла – и сите имаат различна количина на водена пареа во атмосферата “, рече Рави Копарапу, коавтор на трудит во Центарот за вселенски лет Годард на НАСА во Гринбелт, Мериленд. “Различните количини на водена пареа предизвикуваат промени во емитуваното зрачење од егзопланета, со што се менува и спектарот.
Во симулациите, егзопланетите многу постудени од Земјата се уште можат да бидат погодни бидејќи имаат мали количества на вода во течна состојба кога овие планети орбитираат блиску до ѕвездата. Идеална егзопланета е со температури слични на нашата планета Земја и има поголеми количини на водена пареа во атмосферата во споредба со ладните егзопланети. Со ефектот на стаклена градина има уште поголема атмосферска водена пареа. Наодите ја зголемуваат можноста дека топлите и влажни клими, како што е ефектот на стаклена градина, потенцијално може да се препознаат во изгледот на спектарот на егзопланетите, и најчесто со набљудување на егзопланета, и како се менува спектарот на боите кога таа орбитира околу нејзината ѕвезда. Според Копарапу, ако е точно, ова дава начин да ја пронајдеме погодната зона за живеење само со набљудувања, кои досега се пронаоѓани само со симулирање на климатски модели. Тимот предлага метод за тестирање на ова, со набљудувања.
Идејата за користење на спектарот на емисија и рефлексија на егзопланета за да се процени погодноста е предложена претходно. Во новата работа, тимот симулирал спектри од егзопланети околу различни ѕвезди помали и послаби од нашето Сонце, наречени ѕвезди М и К. Тие откриле специфични карактеристики кои би можеле да го разликуваат ефектот на стаклена градина од погодно место за живеење, па оттука, може да се искористат за лоцирање на внатрешниот раб на планета во погодната зона. Тимот користеше 3-Д климатски модел од Националниот центар за атмосферски истражувања, наречен Атмосфера на заедницата, и го модифицира за да одговара за егзопланетите кои можат да се населат, нарекувајќи го “ExoCAM”.
Иако ѕвездите М и К се послаби од ѕвездите како нашето Сонце, тие се многу почести. Бидејќи потрагата по живот на друго место во вселената е делумно игра на среќа, истражувачите се заинтересирани за егзопланетите кои орбитираат околу овие ѕвезди, и тоа може да помогне при утврдувањето на кои светови се вредни за посета. Тие симулираа егзопланети со атмосферски притисоци слични на Земјата, со океани слични на Земјата и само водена пареа и азот како гасови. Тие се во процес на проширување на студијата за промена на овие параметри, за да видат колку уникатно нивното предвидување е дека може да се идентификува внатрешниот раб на планета во погодната зона, со промени во инфрацрвениот спектар на екзопланета.
Бидејќи овие спектри се слаби, егзопланета мора да биде релативно блиска за да ја процени неговата привилегија. “Со космичкиот телескоп Џејмс Веб на НАСА, може да биде можно да се одреди егзопланета околу многу светла, многу мала М ѕвезда што е близу до нас, можеби помалку од 50 светлосни години”, рече Копапапу. Светлосната година, растојанието кое светлината го поминува за една година, е околу 9.5 трилиони километри. За споредба, најблиските ѕвезди до нашето Сонце се наоѓаат во системот Алфа-Кентаури малку над четири светлосни години, а нашата галаксија е околу 100 000 светлосни години.
Истражувањето беше финансирано од страна на Goddard’s Sellers Exoplanet Environment Collaboration (SEEC), Виртуелна планетарна лабораторија за астробиологија на НАСА, и имаа корист од учеството во мрежата за координација на научните истражувања на НАСА Нексус. НАСА го истражува нашиот Сончев систем и пошироко, откривајќи светови, ѕвезди и космички мистерии во близина,но и подалеку, со нашата моќна флота на вселенски и копнени мисии.
Превод: Лазар Динев
Извор: www.nasa.gov
